PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.
Gọi p, V, T và n lần lượt là áp suất, thể tích, nhiệt độ và mật độ phân tử của một khối khí lí tưởng xác định. Khi làm nóng khối khí lí tưởng bằng quá trình đẳng áp, tỉ số nào sau đây không đổi?
AĐáp án A: Tn
BĐáp án B: TV
CĐáp án C: Tp
DĐáp án D: pn
Xem đáp án và lời giải
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án:B
Chọn đáp án B
? Lời giải:
Khi làm nóng khối khí lí tưởng bằng quá trình đẳng áp → áp suất không đổi
pV=n.RT
Làm nóng khối khí ⇒T↑, n, R không đổi
Đẳng áp → p không đổi
⇒V↑nên mật độ pân tử khí thay đổi
⇒TV=const
Câu 2
0,25 điểm
Sự chuyển thể nào sau đây xảy ra ở một nhiệt độ xác định dưới một áp suất cho trước?
AĐáp án A: Ngưng tụ.
BĐáp án B: Thăng hoa
CĐáp án C: Sôi.
DĐáp án D: Bay hơi.
Xem đáp án và lời giải
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án:C
Chọn đáp án C
Lời giải:
p đã có, nhiệt độ xác định ⇒ Xảy ra sự sôi
Câu 3
0,25 điểm
Biết nhiệt dung riêng của nước và của rượu lần lượt là 4180 J/kg.K và 2500 J/kg.K. Dùng một ấm điện có công suất không đổi lần lượt đun nóng cùng một khối lượng nước và rượu. Biết nhiệt độ ban đầu của nước và rượu bằng nhau. Nhận xét nào sau đây đúng?
AĐáp án A: Nước nóng nhanh hơn rượu.
BĐáp án B: Ban đầu nước nóng nhanh hơn, lúc sau rượu nóng nhanh hơn.
CĐáp án C: Rượu nóng nhanh hơn nước.
DĐáp án D: Nước và rượu nóng nhanh như nhau.
Xem đáp án và lời giải
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án:C
Chọn đáp án C
? Lời giải:
P.t=m.c.Δt
⇒Δt=m.cP.t
Nếu xét trong một khoảng thời gian thì nước có nhiệt dung riêng lớn hơn rượu
⇒c↑⇒Δt↓ (tăng nhiệt độ chậm hơn)
Câu 4
0,25 điểm
Một lượng khí lí tưởng chứa trong một xilanh có thể tích 10 lít và áp suất 1,5 atm. Sau khi nén đẳng nhiệt, thể tích giảm đi 6 lít. Áp suất của khí khi đó là
AĐáp án A: 3,75 atm.
BĐáp án B: 2,50 atm.
CĐáp án C: 0,90 atm.
DĐáp án D: 0,60 atm.
Xem đáp án và lời giải
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án:A
Chọn đáp án A
? Lời giải:
Nén đẳng nhiệt: p1V1=p2V2
⇒1,5.10=p2.4
⇒p2=3,75atm
Câu 5
0,25 điểm
Tính chất nào sau đây không phải của chất ở thể khí?
AĐáp án A: Hình dạng thay đổi theo bình chứa
BĐáp án B: Gây áp suất lên thành bình chứa theo mọi hướng.
CĐáp án C: Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.
DĐáp án D: Khó nén hơn so với thể lỏng.
Xem đáp án và lời giải
Lời giải do TopStudy biên soạn
Đáp án:D
Chọn đáp án D
Lời giải:
Chất khí là dễ nén
Câu 6
0,25 điểm
Khi một vật có nhiệt độ ở "Độ không tuyệt đối" thì
AĐáp án A: động năng của các phân tử cực đại.
BĐáp án B: thế năng tương tác giữa các phân tử bằng không.
CĐáp án C: thế năng tương tác giữa các phân tử cực đại.
Một khối chất rắn kết tinh có khối lượng m và nhiệt nóng chảy riêng λ. Ở nhiệt độ nóng chảy, nhiệt lượng cần cung cấp để khối chất nóng chảy hoàn toàn là
Một áp kế khí gồm một bình cầu thủy tinh có thể tích V0 gắn với một ống nhỏ nằm ngang tiết diện ống là 0,1 cm². Biết ở 100C và 200C, giọt thủy ngân cách thành bình lần lượt là d1 = 10 cm và d2 = 140 cm. Dung tích của bình cầu là
Một khối khí trong một xi lanh kín nhận được nhiệt lượng Q và sinh công A. Trong hệ thức của định luật I nhiệt động lực học ΔU = A + Q, Q và A phải có quy ước dấu nào sau đây?
Laser (Laze) được sử dụng để khoan kim loại vì nó có thể tạo ra một chùm tia sáng với năng lượng lớn, tập trung vào một điểm nhỏ và có độ chính xác cao. Dùng một mũi khoan laser có công suất 200 W để khoan vào một khối kim loại. Biết nhiệt nóng chảy riêng của kim loại là 250 J/g, khối lượng riêng của kim loại là 7,8 g/cm³ và đường kính mũi khoan là 0,2 cm. Giả sử đã nung nóng kim loại đến nhiệt độ nóng chảy để khoan. Lấy π = 3,14. Thời gian tối thiểu để khoan qua một lỗ tròn có độ dày 0,5 cm là bao nhiêu?
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Mỗi câu ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Một hệ làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời có hiệu suất chuyển đổi 22%, cường độ bức xạ mặt trời lên bộ thu nhiệt là 980 W/m2, diện tích bộ thu là 20 m2. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3.
aÝ a: Nếu hệ thống đó làm nóng 40 lít nước thì trong khoảng thời gian 30 phút, nhiệt độ của nước tăng thêm 46,40C.
bÝ b: Công suất bức xạ chiếu lên bộ thu nhiệt là 20 kW.
cÝ c: Hệ thống thu nhiệt nhận được 100 J năng lượng mặt trời thì nội năng của nước tăng thêm 22 J.
dÝ d: Trong 30 phút, năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là 35,28 MJ.
b) Khối khí đang ở trạng thái cân bằng nhưng khi có thêm quả cân 10 kg đặt lên pittông, nếu cung cấp cho khối khí nhiệt lượng 150 J, khối khí trở về thể tích ban đầu 500 cm3. Trong quá trình đó áp suất khí không đổi. Độ biến thiên nội năng của khối khí khi đó là 140 J.
Có thể sử dụng bộ dụng cụ thí nghiệm như hình bên để tìm hiểu mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ của một lượng khí xác định khi áp suất không đổi.
Lần đo
Nhiệt độ của khí trong xilanh t(0C)
Thể tích khí trong xilanh V (ml)
1
45
75
2
41
74
3
37
73
4
32
72
5
28
71
aÝ a: Khối khí trong xilanh gần đúng với khí lí tưởng.
bÝ b: Với kết quả thí nghiệm thu được ở bảng trên, công thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối là V/T = 236.10−3 (V đo bằng ml).
cÝ c: Trình tự thí nghiệm: Nén và giữ áp suất của khí trong xilanh không đổi, ghi lại các giá trị của thể tích và nhiệt độ của khí trong xilanh, lặp lại các thao tác.
dÝ d: Biết áp suất của khí trong xi lanh là 105 Pa, số phân tử khí trong xilanh là 1,71.1024.
Sinh viên thế hệ 8X (những người sinh ra trong thập niên 1980) thường dùng 'sục điện' để đun nước. Vào thời kỳ đó, hầu hết sinh viên đều có điều kiện kinh tế hạn chế, nên việc sắm một chiếc ấm đun nước điện là khá tốn kém. Sục điện là một lựa chọn vừa rẻ tiền, nhỏ gọn, linh hoạt, tiện dụng và đặc biệt tiết kiệm thời gian. Một đầu sục điện là một sợi kim loại xoắn kép - thường là nhôm, nối giữa hai đầu dây nhôm là dây điện có phích cắm. Lúc đun thì thả cái lõi kim loại đó vào trong cốc nhựa, xô nhựa chứa nước rồi cắm điện. Một sinh viên dùng chiếc sục điện có ghi 2500 W – 220 V để đun 10 lít nước ở 200C chứa trong một xô nhựa. Ổ điện cắm sục có hiệu điện thế là 220 V. Nước thu được 90% nhiệt do dây xoắn kép tỏa ra. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Nhiệt độ sôi của nước là 1000C.
aÝ a: Để đun nước trong xô đến sôi, sinh viên đó cần đun trong 20,2 phút.
bÝ b: Muốn có nước tắm ở 400C, sinh viên đó cần pha thêm 40 lít nước ở 200C vào 10 lít nước sôi.
cÝ c: Thiết bị này đã biến đổi trực tiếp điện năng thành nhiệt năng.
dÝ d: Đây là thiết bị đun nước rất an toàn và đảm bảo sức khỏe nên được sinh viên chọn dùng phổ biến.
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6.
Một thợ rèn nhúng một con dao bằng thép có khối lượng 1,1 kg ở nhiệt độ 8500C vào trong bể nước lạnh để làm tăng độ cứng của lưỡi dao. Nước trong bể có thể tích 50 lít và có nhiệt độ bằng với nhiệt độ ngoài trời là 270C. Bỏ qua sự truyền nhiệt cho thành bể và môi trường. Biết nhiệt dung riêng của thép là 460 J/kg.K, của nước là 4200 J/kg.K; khối lượng riêng của nước là 1,0 kg/lít. Nhiệt độ của nước là bao nhiêu 0C khi có sự cân bằng nhiệt? (Kết quả được làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)
Trong một xilanh chứa một lượng khí có áp suất p = 100 N/m2 thể tích V1 = 4 m3, nhiệt độ t1 = 570C được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 870C. Khí dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển đều. Biết nội năng của khối khí tăng thêm 100 J. Nhiệt lượng đã truyền cho khối khí bằng cách nung nóng bằng bao nhiêu J? (Kết quả được làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)
Hô hấp ký là một kỹ thuật thăm dò chức năng hô hấp bằng cách đo thể tích thông khí mà bệnh nhân có thể hít vào và thở ra với gắng sức tối đa. Dùng để tầm soát, chẩn đoán và theo dõi những bệnh lý hô hấp như hen suyễn, bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính... cũng như những tình trạng, bệnh lý hoặc thuốc có ảnh hưởng đến chức năng hô hấp. Một bệnh nhân đến thăm khám tại bệnh viện và Bác sĩ sử dụng các kết quả hô hấp ký để xác định bạn có bị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính hay không và COPD nặng đến mức nào. Khi thở ra, dung tích của phổi là 2,50 lít và áp suất của không khí trong phổi là 101,75.103Pa. Cho biết khi hít vào, áp suất này trở thành 101,04.103 Pa. Dung tích của phổi khi hít vào là bao nhiêu lít? Coi nhiệt độ khí trong phổi không đổi. (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm).
Vận động viên chạy Marathon mất rất nhiều nước trong khi thi đấu. Các vận động viên thường chỉ có thể chuyển hóa khoảng 20% năng lượng hóa học dự trữ trong cơ thể thành năng lượng dùng cho các hoạt động của cơ thể, đặc biệt là hoạt động chạy. Phần năng lượng còn lại chuyển thành nhiệt thải ra ngoài nhờ sự bay hơi của nước qua hô hấp và da để giữ cho nhiệt độ của cơ thể không đổi. Nếu vận động viên dùng hết 9 MJ trong cuộc thi thì có khoảng bao nhiêu lít nước đã thoát ra khỏi cơ thể? Coi nhiệt độ cơ thể của vận động viên hoàn toàn không đổi và nhiệt hóa hơi riêng của nước trong cơ thể vận động viên là 2,45.106 J/kg. Lấy khối lượng riêng của mồ hôi là 1 kg/lít. (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười).
Trong một xilanh của động cơ đốt trong chứa một khối khí. Ban đầu khối khí có thể tích 4 dm3, áp suất 4 atm và nhiệt độ 470C. Giai đoạn một pittông nén xuống từ từ sao cho nhiệt độ khó không đổi, làm cho thể tích của khí còn 1 dm3. Sau đó, giai đoạn hai khí được đun nóng, giãn nở đẩy pittông chuyển động lên làm thể tích khí tăng gấp 8 lần, áp suất khí luôn không đổi. Nhiệt độ cuối cùng của khối khí là bao nhiêu 0C? (Kết quả được làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)
Một viên đạn bằng chì đang bay với tốc độ 340 m/s thì xuyên qua một tấm gỗ. Sau khi xuyên qua tấm gỗ viên đạn có tốc độ 70 m/s. Biết nhiệt dung riêng của chì là 130 J/kg.K. Nếu có 60% công cản của tấm gỗ dùng để làm nóng viên đạn thì nhiệt độ của viên đạn sẽ tăng thêm bao nhiêu độ C khi xuyên qua tấm gỗ? (Kết quả được làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)
